重构Au-Se键纳米传感平台避免细胞内生物硫醇的干扰

巯基功能化的金纳米材料已被广泛地应用于生物传感及疾病诊断等领域。然而，在复杂的生理环境下，通过Au-S键负载在金纳米粒子表面的识别单元容易被细胞内高浓度的生物硫醇置换下来，带来检测信号失真，引起检测的假阳性结果。近日，山东师范大学唐波教授（点击查看介绍）研究团队利用Au-Se键替代Au-S键重构金纳米传感平台有效解决了生物硫醇对金纳米传感检测的干扰问题。

金纳米粒子具有良好的光电性质、较高的比表面积、很好的生物相容性和化学稳定性而被广泛应用于传感、药物运输、生物成像和治疗。金纳米颗粒与含有巯基（-SH）的化合物反应时，能够形成Au-S键。因此，Au-S共价键是生物分子与金纳米粒子结合的常用方法。传统的巯基功能化的金纳米颗粒被广泛地应用于荧光、光声、拉曼、电化学传感等领域。然而，在复杂的生理环境下，巯基化的识别单元在金纳米材料表面的负载量较低，容易被细胞内高浓度的生物硫醇竞争性取代，引起检测结果的失真。因此，如何从根本上解决Au-S键在细胞内不稳定的问题，避免生物体内高浓度硫醇引起的检测干扰，对于以纳米金为基础的纳米材料在生物领域的应用，具有重大意义。

为了解决这一难题，山东师范大学唐波教授研究团队利用Au-Se键，提出了一种变革性的新技术——用Au-Se纳米平台重构传统的Au-S纳米平台。与传统的Au-S平台相比，该Au-Se平台具有更高的选择性和稳定性，由Au-Se构建的金纳米传感能够有效避免细胞内高浓度生物硫醇引起的检测结果的失真问题。此外，为了进一步证实Au-Se 纳米平台在荧光检测过程中能够更好的实现高保真成像，他们分别设计了两种探针分别用于Caspase-9蛋白和MMP-2蛋白的特异性检测。在检测过程中，随着高浓度GSH的加入，Au-S 探针的背景荧光信号明显增强，出现了明显的检测结果的失真，而Au-Se 探针则能够实现在高浓度GSH存在下的高保真检测。该平台的提出为金纳米传感的设计及其在化学传感和临床检测的应用方面提供了一种变革性的新途径。

以上成果近期分别发表在Angew. Chem. Int. Ed.（以VIP形式发表）^[1] 和Anal. Chem. ^[2] 杂志上。两篇论文的第一作者分别为博士研究生胡博及青年教师高晓南，通讯作者均为徐克花教授和唐波教授。

1. 该论文作者为：Bo Hu, Fanpeng Kong, Xiaonan Gao, Lulu Jiang, Xiaofeng Li, Wen Gao, Kehua Xu* and Bo Tang*

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Avoiding Thiol Compound Interference: A Nanoplatform Based on High‐Fidelity Au–Se Bonds for Biological Applications

Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 5306-5309, DOI: 10.1002/anie.201712921

2. 该论文作者为：Xiaonan Gao,† Lulu Jiang,† Bo Hu, Fanpeng Kong, Xiaojun Liu, Kehua Xu* and Bo Tang*

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Au−Se-Bond-Based Nanoprobe for Imaging MMP‑2 in Tumor Cells under a High-Thiol Environment

Anal. Chem., 2018, 90, 4719−4724, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b05343

导师介绍

唐波

http://www.x-mol.com/university/faculty/12175

徐克花

http://www.x-mol.com/university/faculty/12178